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美佛州公寓坍塌原因探究:什么因素造成此次“結構性雪崩”?

澎湃新聞記者 南博一 實習生 李依農
2021-06-28 20:00
來源:澎湃新聞
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截至當地時間6月27日,美國佛羅里達州邁阿密公寓垮塌事故已造成9人死亡,150多人下落不明。除了仍在進行之中的救援工作外,對事故原因的調查也隨之展開。

盡管以往也有一些橋梁、立交橋和正在施工中的建筑倒塌的事故發生,但在沒有炸彈或地震的情況下,在使用中的建筑發生如此次一般大面積倒塌的情況卻十分罕見。眼下,調查人員正在試圖探究為何此次垮塌面積如此巨大,事發前卻毫無預警,令人猝不及防。

目前,美國國家標準與技術研究所( National Institute of Standards and Technology )已派出相關專家和工程師進行初步審查,希望能識別并保存可能有助于分析事故原因的證據。此外,多個地方、州和聯邦機構也將參與調查,但尚不清楚哪個機構將領導這項工作。

雖然大樓倒塌的真正原因仍需進一步的考察,但多名專家在觀看、分析大樓倒塌影像時,均將關注點置于公寓底部——在地下停車場乃至更底層的部分,極有可能是引發此次“結構性雪崩”的事故起始點。

分段式倒塌

一個作為公寓使用了幾十年的建筑卻在一個平常的夏夜里忽然倒塌,情況之罕見令人無不詫異。佛羅里達州的一位市長直言道,“這非常不對勁”。

在事發當地,還有許多類似的高層建筑群坐落在大西洋海岸,長年經受著颶風、風暴與海鹽的不斷侵襲。為了避免該建筑附近的相似建筑群、乃至南佛羅里達州大部分地區的建筑再次出現類似的情況,當務之急便是將事發原因調查清楚。

據《紐約時報》27日報道,位于該大樓南面的監控視頻顯示了事故發生時該大樓分階段坍塌的過程。

如圖所示,大樓的中心首先開始崩塌,“似乎是一個巨大的部分垂直下落”;其次是位于大樓中心后側的部分。坍塌迅速蔓延,在此后的大約6秒左右,大樓東翼也隨之倒塌。像“一場噩夢般的雪崩”, 整座建筑幾乎在頃刻間夷為平地。

報道指出,大樓垮塌時呈現的這種“分段式倒塌”現象,或由多種原因導致——包括設計缺陷,建樓時(40年前)的建筑規范下所允許的結構不夠牢固等。不過,如若沒有一些關鍵性的故障點,這種大面積的垮塌是“極不可能發生的”。而在反復觀看、檢查紀錄了事故發生經過的監控視頻后,相關調查人員初步確定了幾個較為可能的“故障點”。

事故原因推測

一位在結構坍塌事故調查方面經驗豐富的咨詢工程師唐納德·杜森貝里指出,大樓的坍塌似乎是從結構的底部或非常接近底部的位置開始的,而不是在大樓較高的地方自上而下的壓倒。

在仔細檢查過視頻后,杜森貝里與其他一些結構工程師的觀點一致,認為這樣的坍塌方式顯示出該建筑的地基存在問題。杜森貝里指出,“在建筑低層存在可能的腐蝕或其他損壞”。

《紐約時報》報道指出,在事故發生的三年前,曾有一名咨詢顧問發現一些警示性的證據,顯示泳池平臺下方的混凝泥土板有“嚴重的結構性損傷”;而大樓下方停車場的柱子、梁和墻壁,均有“大量的開裂、剝落現象”。該咨詢顧問在2018年的報告中反饋了這些情況。

此外,另一線索也將引發事故的原因指向了大樓底部存在的問題。就在大樓倒塌前,一位居民稱在泳池附近看到了一個裂開的洞。邁克爾·斯特拉頓表示,他失蹤的妻子卡西·斯特拉頓當時正在與自己通話,并告訴他在4樓的公寓窗戶向外看時發現“一個洞出現了”,在那之后,通話就中斷了。

據悉,建筑物底部的地基問題可能是建筑物內部的深層鋼筋混凝土樁出現了問題所造成的。例如停車場內加固柱子的鋼筋或是下方樓層的鋼筋因被過度腐蝕而斷裂,又或是使用了質量不合格的混凝土與鋼材等。因此,許多結構工程師都將主要懷疑點放在了地下停車場的支柱受到嚴重腐蝕從而導致崩塌的可能性上。

不過,目前稱腐蝕為主要原因還為時尚早。“當然也還不能排除40年前的設計或施工存在錯誤的可能性”,杜森貝里補充道。

與此同時,也有猜測指出該地區近年來的海平面上升或許也與這場悲劇有關。據《華盛頓郵報》報道指出,之前的一些相關學術研究報告顯示,該建筑所在區域的整個海岸線都在以每年幾毫米的速度沉降。不過,建筑物內的深樁本應該為這種變化提供穩定性。因此,較其他推論而言,海平面上升而造成坍塌的可能性較低。

不過,也有專家指出,必須考慮的一種可能性是建筑物地基下方出現了天坑或某種坍塌,導致一些地樁下沉一些卻保持原樣,這會使得樁頂的結構出現變化,引發危險。因此,大樓坍塌是否存在一些地質方面的因素也有待調查。

溯因之路任重道遠

據《紐約時報》稱,雖然相關的調查已逐步展開,但許多推測的線索只有在救援行動結束,工程師們開始恢復工作,并一直挖至瓦礫堆底部之后才會明晰。此外,調查人員還會仔細檢查該樓所有的相關建筑文件。

未來的幾周內,調查人員將展開細致的挖掘,像“考古挖掘一樣收集線索”。據悉,工程師可能會使用無人機對每一層進行攝像記錄,然后再進入下一層。而建筑物倒塌的部分很可能會被一塊一塊地拆下來,然后在另一個地方重新組裝,以便專家進行評估。

調查人員將對混凝土進行各種分析研究,測試其強度、質量、腐蝕程度等。除此之外,他們還將測量板和柱的厚度以及鋼筋的位置等,看是否與設計圖紙相符。

代表共管公寓協會的律師唐娜·伯杰表示,協會理事會的成員和那些幸存下來的人都被嚇壞了,并希望可以得到答案。她指出,雖然在此前提交給委員會的2018年評估報告中顯示泳池甲板下的一塊混凝土板有“嚴重結構損傷”,但并沒有任何建議表明這棟建筑有倒塌的風險。

一名被事發地當局聘請來的資深工程師基爾海默表示,他還將檢查地基、混凝土、滲漏、地下水等這些相關因素,以得出結論。不過,基爾海默同時表示,除了炸彈和飛機造成的倒塌外,他們公司處理過的倒塌事故中,有近90%是由于多個原因同時出現而造成的。

    責任編輯:張無為
    校對:丁曉
    澎湃新聞報料:021-962866
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